该设备采用了曝气氧化，锰砂催化、吸附、过滤的除铁除锰原理，利用曝气装置将空气中的氧气溶于水中，进而将水中 Fe 2+ 和 Mn 2+ 氧化成不溶于水的 Fe3+和 MnO2,再结合天然锰砂的催化、吸附、过滤将水中铁锰离子去除。铁锰氧化反应式如下：铁氧化：空气：4Fe2++3O2+6H2O=4Fe(OH)3 锰砂MnO+Mn2O7+4Fe2++2O2+6H2O=3MnO2 +4Fe(OH)3

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催化膜对水中铁、锰起着重要的作用：A.催化作用，加速水中二价铁转化为三价铁。B.截留分离作用，将铁、锰从水中分离。C.生化作用催化膜内存在铁细菌，通过其新陈代谢作用，去除水中的铁、锰离子。在二价铁氧化成三价铁的过程中水中必须保持足够的溶解氧，在此过程中，一部分硫化氢被氧化和吹脱去除，余下部分和水中微小悬浮物被活性炭吸附器所吸附。尤其是在处理微污染含锰地下水的过程中，铁细菌不仅能有效地去除铁锰，同时还能以水中氨为营养源，进行新陈代谢，在其他细菌参与下，同时达到去氨氮的效果。

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